Effets d’une levure autolysée S. cerevisiae sur les performances in vitro de fermentation ruminale
The effects of autolyzed yeast S. cerevisiae on in vitro rumen fermentation performance
LACOMBE D. (1), ZWIELEHNER J. (2), STOIBER, C.(3), DOHNAL, I. (3) (1) Biomin France, F-22440 Ploufragan, France
(2) Biomin Holding GmbH, AT-3130 Herzogenburg, Autriche (3) Biomin Research Center, AT-3430 Tulln, Autriche INTRODUCTION
L’objectif de cet essai est d’élucider le mode d’action de suppléments nutritionnels sur la santé et les performances ruminales, dans des systèmes in vitro en conditions contrôlées. Nous présentons ici un rapport synthétique de trois essais indépendants évaluant l’influence de levures autolysées sur les paramètres de fermentation ruminale in vitro.
1. MATERIEL ET METHODES
Trois essais indépendants ont été conduits selon le même schéma expérimental : les fluides ruminaux ont été incubés avec de la salive synthétique, de l’aliment concentré et du foin hâché, en anaérobie dans 12 fermenteurs parallèles (1,2L) sous flux constant de salive synthétique (1L / 24h), pendant 15 jours à 39°C. De l’aliment frais a été ajouté quotidiennement avec une substance test, une levure autolysée Saccharomyces cerevisiae (Levabon® Rumen E, Biomin, Autriche). Le pH et le potentiel rédox ont été enregistrés en continu dans chaque fermenteur. Les échantillons de bouillon fermentaire ont été prélevés une fois par jour et analysés pour quantifier l’abondance bactérienne par cytométrie de flux et les acides gras à chaîne courte (AGCC: acétate, propionate, butyrate et lactate) par HPLC.
La dégradation de la matière sèche (MS) a été mesurée par pesée différentielle. L’abondance de la bactérie fibrolytique Ruminococcus albus a été évaluée par qPCR, la diversité microbienne par détermination des empreintes par PCR- DGGE. Le logiciel SPSS a été utilisé pour effectuer des comparaisons par paire à l’aide du test t de Student.
2. RESULTATS
Les données des 3 essais, relatives à la concentration des acides, à la numération bactérienne, à la dégradation de la MS, ont été combinées en une série et évaluées au niveau statistique. La levure augmente les concentrations en acétate, propionate et butyrate (tableau 1) au-delà d’une période de fermentation de 360 heures (vs témoin). A certains points d’échantillonnage, ces différences sont statistiquement significatives (336h: acétate p=0,001;
propionate p=0,037; butyrate p=0,004; 312h: butyrate p=0,008). La dégradation de la MS (tableau 1) tend à être plus élevée. En concordance avec les niveaux d’AGCC, la différence entre traitement et témoin a été significative seulement à 336h (p=0,049). La numération bactérienne a été évaluée entre 5,1 x 108 et 2,1 x 109 évènements / mL.
Levabon® Rumen E tend à augmenter la concentration des bactéries ruminales (tableau 1), cependant cette différence est seulement significative dans les échantillons prélevés après 312h, p=0,03.
Les premiers résultats obtenus dans un des trois essais suggèrent que l’abondance de R. albus pourrait être
favorisée dans les digestats solides de fermenteurs contenant la levure (figure 1) mais pas dans les digestats liquides.
Figure 1 : R. albus est plus abondant dans les digestats solides supplémentés en Levabon® Rumen E que dans les digestats témoins. Les données ci-dessous représentent les moyennes des trois fermenteurs indépendants du même essai après 360h.
Tableau 2 : Diversité microbienne des échantillons collectés pendant la fermentation ruminale in vitro, évaluée par détermination des empreintes par PCR-DGGE.
Echantillon Diversité des espèces
Indice de Shannon
Temps et nombre de réplication Levabon®
Rumen E
33 ± 1 bandes 3,0 ± 0,1 336h, 3 Témoin 29 ± 5 bandes 2,9 ± 0,1 336h, 3
Les données d’empreintes moléculaires suggèrent que l’addition de Levabon® Rumen E n’altère pas la diversité microbienne des fluides ruminaux.
3. DISCUSSION
La levure autolysée Levabon® Rumen E a stimulé significativement l’activité du microbiote ruminal comme en témoignent les niveaux élevés d’AGCC, l’abondance des bactéries et la dégradation de la MS. En ligne avec de précédentes publications (Vyas et al., 2014), ces premiers résultats indiquent que cette levure pourrait être particulièrement efficace pour accroître les communautés fibrolytiques dans la fraction de fibres du rumen.
CONCLUSION
Levabon® Rumen E est un additif prébiotique pour le bétail qui favorise l’abondance globale et l’activité des bactéries dans le liquide ruminal, et, celles des bactéries fibrolytiques dans la fraction de fibres.
Nous remercions cordialement Phillip Weissenboeck pour sa contribution à ses travaux menés pendant son travail de thèse.
Vyas D., Uwizeye A., et al. 2014 J. Anim. Sci., 92, 724-732
Tableau 1 : Valeurs moyennes en AGCC, numération bactérienne et dégradation de la MS à 312h-360h.
Traitement Acétate [mg/L] Propionate [mg/L] Butyrate [mg/L] Numération bactérienne [log events/μL]
Dégradation de la MS [%]
Levabon® Rumen E 1763 ± 167 895 ± 178 1041 ± 100 6,11 ± 0,11 61,4 ± 4,3
Témoin 1573 ± 208 790 ± 174 923 ± 89 6,03 ± 0,14 56,3 ± 5,7
Renc. Rech. Ruminants, 2015, 22 255
